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前面了解到發(fā)動機的工作原理，都知道發(fā)動機的轉(zhuǎn)速是非常高的,，如將動力直接作用于車輪來驅(qū)動汽車的話是很不現(xiàn)實的,。為了滿足汽車起步、爬坡,、高速行駛等駕駛的需要,，變速器應(yīng)運而生。本期文章將為大家解析一下汽車變速器的結(jié)構(gòu)及工作原理,。  為什么變速器是必要的? 汽車作為一種交通工具,，必然會有起步、上坡,、高速行駛等駕駛需要,。而這期間驅(qū)動汽車所需的扭力都是不同的，光靠發(fā)動機是無法應(yīng)付的,。  因為發(fā)動機直接輸出的轉(zhuǎn)矩變化范圍是比較小的，而汽車起步,、上坡卻需要大的轉(zhuǎn)矩,，高速行駛時，只需要較小的轉(zhuǎn)矩,，如直接把發(fā)動機的動力來驅(qū)動汽車的話,，就很難實現(xiàn)汽車的起步、上坡或高速行駛,。另外,，汽車需要倒車，也必須要用到變速器來實現(xiàn)。 變速器為什么能變速? 變速箱為什么可以調(diào)整發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速呢,？其實這里蘊含了齒輪和杠桿的原理,。變速箱內(nèi)有多個不同的齒輪，通過不同大小的齒輪組合一起,，就能實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)整,。用低轉(zhuǎn)矩可以換來高轉(zhuǎn)速，用低轉(zhuǎn)速則可以換來高轉(zhuǎn)矩,。  變速器的作用主要表現(xiàn)在三方面：第一,，改變傳動比，擴大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍,；第二,，在發(fā)動機轉(zhuǎn)向不變的情況下，實現(xiàn)汽車倒退行駛,；第三,，利用空檔，可以中斷發(fā)動機動力傳遞,，使得發(fā)動機可以起動,、怠速。 變速器有哪些種類? 汽車變速器按照操控方式可分為手動變速器和自動變速器,。常見的自動變速器主要有三種,，分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT),、雙離合器變速器（DSG）,。  手動變速器的結(jié)構(gòu) 手動變速器（Manual Transmission，簡稱MT）,，就是必須通過用手撥動變速器桿,，才能改變傳動比的變速器。手動變速器主要由殼體,、傳動組件（輸入輸出軸,、齒輪、同步器等）,、操縱組件（換擋拉桿,、撥叉等）。  手動變速器工作原理 手動變速器的工作原理,，就是通過撥動變速桿,，切換中間軸上的主動齒輪，通過大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結(jié)合,，從而改變驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,。下面先看一下簡化的手動變速器（2檔）的構(gòu)造圖,。  發(fā)動機的動力輸入軸是通過一根中間軸，間接與動力輸出軸連接的,。如上圖所示,，中間軸的兩個齒輪（紅色）與動力輸出軸上的兩個齒輪（藍色）是隨著發(fā)動機輸出一起轉(zhuǎn)動的。但是如果沒有同步器（紫色）的接合,，兩個齒輪（藍色）只能在動力輸出軸上空轉(zhuǎn)（即不會帶動輸出軸轉(zhuǎn)動）,。圖中同步器位于中間狀態(tài)，相當(dāng)于變速器掛了空檔,。  當(dāng)變速桿向左移動,，使同步器向右移動與齒輪（如上圖所示）接合，發(fā)動機動力通過中間軸的齒輪,，將動力傳遞給動力輸出軸,。   一般的手動變速器都有好幾個檔位（如上圖的5檔手動變速器），可以理解為在原來的基礎(chǔ)上添加了幾組齒輪,，其實原理都是一樣的,。如當(dāng)掛上1擋時，實際上是將（1,、2擋同步器）向左移動使同步器與1擋從動齒輪（圖中①）接合,，將動力傳遞到輸出軸。細心的朋友會發(fā)現(xiàn),，R檔（倒車檔）的主動齒輪和從動齒輪中夾了一個中間齒輪,，就是通過這個齒輪實現(xiàn)汽車的倒退行駛。 （５檔手動變速器工作過程） 同步器起什么作用,？ 變速器在進行換檔操作時,，尤其是從高檔向低檔的換檔很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了避免齒間沖擊,，在換檔裝置中都設(shè)置同步器,。  同步器有常壓式和慣性式兩種，目前大部分同步式變速器上采用的是慣性同步器,，它主要由接合套,、同步鎖環(huán)等組成，主要是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步,。  當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后,，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn),，齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零,，因而慣性力矩也同時消失,，這時在作用力的推動下,，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合,，并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。 （膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)原理） 下期將對三種常見自動變速器（AT,、CVT,、DSG）的結(jié)構(gòu)和工作原理進行解析，敬請留意,。 |
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